Transcript Docentenhandleiding - Techniekmuseum HEIM

Docentenhandleiding
Leerlingen gaan zelf aan de slag om een muizenvalauto te maken. Zo’n auto wordt slechts aangedreven door
(de opgewonden veer van) een muizenval. In deze opdracht krijgen leerlingen te maken met natuurkundige
basistermen als ‘energiebron’, ‘aandrijving’ en ‘overbrenging’. Deze termen worden op basisschoolniveau
uitgelegd aan de hand van een voor alle leerlingen bekend vervoersmiddel: de fiets.
Er is geen ‘goede manier’ om een muizenvalauto te maken en het is de bedoeling dat de leerlingen in
groepjes van ongeveer 3 leerlingen (maximaal 5) zelf nadenken over optimalisatie van de auto aan de hand
van aangereikte principes. De leerlingenhandleiding dient er slechts voor om ze op het juiste spoor te zetten
en een planning te maken. In deze docentenhandleiding vindt u informatie over praktische zaken, zoals de
tijd en doelstellingen van de opdracht.
Doelen
•
•
•
Leren dat een kracht groter of kleiner kan worden door
te werken met ‘overbrengingsverhoudingen’.
Meten van lengtes.
Leren werken met verschillende gereedschappen
Onderzoeken
Ideeën
genereren
Het ontwerp
bouwen
Een ontwerp
maken
De opdracht sluit aan bij diverse kerndoelen:
Testen
• 32 De leerlingen leren eenvoudige meetkundige
Evalueren
problemen op te lossen.
• 33 De leerlingen leren meten en leren te rekenen met
eenheden en maten, zoals bij tijd, geld, lengte, omtrek,
oppervlakte, inhoud, gewicht, snelheid en temperatuur.
• 42 De leerlingen leren onderzoek doen aan materialen en natuurkundige verschijnselen, zoals licht,
geluid, elektriciteit, kracht, magnetisme en temperatuur.
• 44 De leerlingen leren bij producten uit hun eigen omgeving relaties te leggen tussen de werking, de
vorm en het materiaalgebruik.
• 45 De leerlingen leren oplossingen voor technische problemen te ontwerpen, deze uit te voeren en
te evalueren.
Tijdsplanning
Deelnemers aan eerdere edities van de Mousetrap Car Race gaven aan dat zij ongeveer 4-6 uur met het
project bezig zijn geweest. De lessen kunnen als volgt worden ingedeeld:
Week 1
• Lesbrief doornemen
o Wat is een muizenvalauto?
o Voorbeelden bekijken op YouTube (Engels: Mouse Trap Car) [10 minuten + thuis]
o Korte uitleg natuurkundetermen
Hoe optimaliseer je de auto voor snelheid? Kleinere wielen en een korte ‘arm’ aan
de muizenval.
Hoe optimaliseer je de auto voor afstand? Grotere wielen en een lange ‘arm’ aan de
muizenval.
• Brainstormen en ideeën schetsen, nadenken over materialen [evt. als huiswerk]
Week 2
• Per groepje het beste idee verder (op papier) uitwerken en toelichten.
• Voldoet het aan de regels van de Mousetrap Car Race?
• Beginnen met bouwen. Materialen kunnen ook van thuis meegenomen worden.
Week 3
• Verder met bouwen.
• Testen en aanpassingen doen.
Week 4
• Klassenwedstrijd. Laat bijvoorbeeld de beste teams (snelheid en/of afstand) naar de wedstrijd in
Techniekmuseum HEIM doorgaan.
• Evalueren: waarom wonnen de winnende auto’s? Terugkoppeling met lesbrief.
Gebruikte termen
Voor de muizenvalauto zijn tenminste de volgende onderdelen nodig:
• Een onderstel
• Aandrijving: de motor (muizenval).
o In de opgekrulde veer zit (potentiële) energie opgeslagen.
o Energie kan worden omgezet in een andere vorm van energie, bijvoorbeeld (kinetische of)
bewegingsenergie.
• Wielen en assen
• Overbrenging van de energie van de motor naar de assen/wielen
• Wrijving/weerstand: de stalen wielen van een trein zullen minder weerstand ondervinden dan de
brede, vervormbare banden van een tractor. Dit komt door wrijving.
Gebruikte materialen
De leerlingen zijn vrij in de te gebruiken materialen, zolang ze zich maar houden aan het reglement.
Voorbeelden: staaldraad voor de assen, een (houten) plankje voor het onderstel, schroefjes/spijkers, een
muizenval, draad en wielen. Voorbeelden van gereedschap en machines zijn: lijm(pistool), zaag, winkelhaak
(voor haakse hoeken) en een boormachine.
Tip: Het kan zijn dat muizenvalauto’s niet helemaal recht vooruit rijden. Zorg voor een gladde en vlakke
ondergrond. Controleer ook of alle wielen gelijk zijn en of de ene niet meer weerstand levert dan de andere.
Laat een begeleider eventuele gaten in wielen boren, zodat deze gaten zo recht mogelijk zijn. Als het gat te
groot is voor de as, kan er een stukje rubber (postbode-elastiek) om de as worden gedaan.
Antwoordmogelijkheden vragen lesbrief
Opdracht 1: Drie wielen zijn uiteraard mogelijk. Twee wielen kan, maar vergt wat meer creativiteit. Zes
wielen is ook mogelijk, maar is minder verstandig omdat: de auto wordt zwaarder, het kost meer moeite en
er is meer wrijving/rolweerstand.
Opdracht 2: Leerlingen kunnen hier eigenschappen invullen, zoals sterk, zwak, flexibel, eenvoudig
verkrijgbaar, eenvoudig te bewerken, duur, goedkoop.
Opdracht 3: Opdracht 4: Antwoorden staan op de volgende pagina.
Opdracht 5: kleine wielen | grote wielen
langer | meer | lang | kort | langer